Xây dựng công cụ mô phỏng vị trí mặt trời và cường độ bức xạ tới trái đất theo thời gian và vị trí địa lý

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 48
XÂY DỰNG CÔNG CỤ MÔ PHỎNG VỊ TRÍ MẶT TRỜI VÀ CƯỜNG ĐỘ 
BỨC XẠ TỚI TRÁI ĐẤT THEO THỜI GIAN VÀ VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 
DEVELOPE A PROGRAM TO SIMULATE THE SUN MOTION AND RADIATION 
RELATED TO DAY'S TIME AND GEOGRAPHIC LOCATION ON THE EARTH 
Phạm Anh Tuân 
Trường Đại học Điện lực 
Ngày nhận bài: 04/01/2019, Ngày chấp nhận đăng: 28/03/2019, Phản biện: TS. Phạm Mạnh Hải 
Tóm tắt: 
Các ứng dụng năng lượng mặt trời ngày càng chiếm một vị trí quan trọng đối với cuộc sống, vì đây 
là nguồn năng lượng sạch, bao phủ khắp Trái Đất và vô tận. Tính đến năm 2050 nhu cầu sử dụng 
năng lượng từ điện mặt trời sẽ chiếm khoảng 20 % tổng nhu cầu điện năng trên toàn thế giới [1,2]. 
Năng lượng mặt trời không đồng nhất trên Trái Đất; nó phụ thuộc vào tọa độ, thời gian trong ngày, 
ngày trong năm, dữ liệu khí tượng... Trong bài toán dự báo, bức xạ mặt trời có thể được tính trên cơ 
sở là các phương trình mô tả chuyển động tương đối của Trái Đất - Mặt Trời, kết hợp với các thông 
tin khác như vị trí địa lý, ngày trong năm, sự hấp thụ và phản xạ của các tầng mây... Trong bài báo 
này, chúng tôi trình bày các phương trình thiên văn học mô tả chuyển động của Trái Đất - Mặt Trời, 
qua đó lập trình để tính toán và mô phỏng nhằm đưa ra các đồ thị mô tả: toạ độ và góc phương vị 
của Mặt Trời theo thời gian, năng lượng bức xạ chiếu đến Trái Đất trên nền matlab... Kết quả tính 
toán và mô phỏng được ứng dụng để tính và đưa ra một số đồ thị kỹ thuật nhằm mô tả chuyển 
động của Mặt Trời và lượng bức xạ tại các toạ độ khác nhau tại vị trí toạ độ bất kỳ trên Trái Đất và 
là cơ sở cho việc chọn hướng lắp đặt dàn pin mặt trời hoặc các thiết bị thu năng lượng mặt trời và 
dự báo tổng năng lượng sẽ thu được. 
Từ khóa: 
Bức xạ mặt trời, mô phỏng năng lượng mặt trời, điện mặt trời, Matlab/GUI. 
Abstract: 
Solar energy applications increasingly occupy an important position for life, as this is a clean energy, 
renewable resource and covering all over the earth. By 2050, the demand for solar energy will 
account for about 20% of the total electricity demand worldwide [1,2]. Solar energy is not uniform 
on earth; it depends on coordinates, time of day, day of year, meteorological data, etc. For the 
energy prediction, solar radiation can be calculated on the basis of equations describing relative 
motion of the earth-sun, combined with other information such as geographic location, day of the 
year, absorption and reflection of cloud layers, etc. In this paper, we present astronomical equations 
describing the motion of the earth-sun, thereby programming to calculate and simulate to produce 
descriptive graphs: coordinates and angles the position of the sun over time, radiant energy to the 
earth under Matlab/GUI framework, etc. The simulation results are applied to calculate and give a 
number of technical graphs to describe the sun's movement and the amount of radiation at different 
coordinates at any position on earth and is the basis for choosing the direction of installing solar 
panels or solar collectors and forecasting the total energy to be collected. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 49
Keywords: 
Solar radiation, solar energy simulation, solar electric system, Matlab/GUI. 
1. GIỚI THIỆU CHUNG 
Năng lượng mặt trời có thể chia thành 2 
dạng gồm năng lượng bức xạ nhiệt và 
năng lượng ánh sáng. Các ứng dụng của 
năng lượng mặt trời bao gồm cả nhiệt 
năng và điện năng ngày càng trở nên quan 
trọng với cuộc sống. Điểm mạnh năng 
lượng mặt trời so với nguồn năng lượng 
khác là miễn phí, sạch và phong phú. Hơn 
nữa, năng lượng mặt trời có thể khai thác 
ở hầu hết các nơi điểm trên bề mặt trái 
đất. Nó càng quan trọng hơn khi chi phí 
nhiên liệu hóa thạch cao và những tác 
động làm ô nhiễm môi trường từ việc 
đốt chúng. Năng lượng mặt trời được 
truyền đến trái đất thông qua bức xạ, 
bao gồm hai phần: phần bức xạ nằm trên 
bầu khí quyển và phần bức xạ dưới bầu 
khí quyển. Phần năng lượng bức xạ dưới 
bầu khí quyển có thể được đo bằng 
các thiết bị đo năng lượng mặt trời như: 
nhật xạ kế (pyranometer, solarimeter), 
trực xạ kế (pyrheliometer), nhật xạ ký 
(actinography) [3]. Ngoài ra, nó cũng có 
thể được tính toán dựa trên các nguyên lý 
thiên văn học và hình học, thông qua đó 
sẽ mô hình hóa nguồn mặt trời chiếu tới 
trái đất. Trong nghiên cứu này chúng tôi 
sẽ xây dựng công cụ để tính toán mô 
phỏng vị trí và cường độ bức xạ năng 
lượng mặt trời theo thời gian và vị trí địa 
lý trên nền Matlab/GUI. 
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ HÌNH 
TOÁN HỌC 
Trái Đất xoay quanh Mặt Trời trong một 
quỹ đạo hình elip, thời gian của mỗi vòng 
Trái Đất quay quanh Mặt Trời là khoảng 
8766 giờ. Quĩ đạo của Trái Đất quanh 
Mặt Trời tại các thời điểm trong năm 
được mô tả như hình 1 [4-6]. 
Hình 1. Vị trí tương đối của Trái Đất và Mặt Trời 
Đối với một điểm quan sát cụ thể trên 
Trái Đất, vị trí mặt trời có thể được xác 
định bởi hai góc, bao gồm: góc cao độ (α) 
và góc phương vị (θs); các góc này được 
mô tả như trong hình 2, trong đó: 
Góc cao độ α (hay còn gọi là góc nhập xạ 
- Altitude) là góc tạo bởi chùm tia sáng 
mặt trời so với mặt phẳng xích đạo có thể 
được xác định bởi phương trình 1: 
sin ߙ ൌ sin ܮ . sin ߜ ൅ cos ܮ . cos	ߜ. cos߱ 
(1) 
Với: L là vĩ độ tại vị trí quan sát, δ là góc 
nghiêng tại vị trí quan sát (được tính theo 
phương trình 2), và ω là góc giờ tại vị trí 
quan sát (được tính theo phương trình 8). 
	 ൌ 	23,45°. sin ቂଶగሺேି଼ଵሻଷ଺ହ ቃ (2) 
ở đây N là ngày qui đổi trong năm, N được 
tính qui ước từ ngày 1 tháng 1 (N=1); các 
ngày tiếp theo sẽ được tính tròn theo ngày, 
ví dụ ngày 2 tháng 1 thì N=2, ngày 3 tháng 
1 thì N=3 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 50
Trái Đất nghiêng so với mặt phẳng quĩ 
đạo của nó quanh Mặt Trời; phương trình 
thực nghiệm để điều chỉnh độ lệch tâm 
(EoT) do độ nghiêng trục này được tính 
như sau (theo đơn vị phút): 
ܧ݋ܶ ൌ
9,87. sinሺ2ܤሻ െ 7,53. cos ܤ െ1,5. sin ܤ 
(3) 
ݒớ݅	ܤ ൌ ଶగଷ଺ହ ሺܰ െ 81ሻ (4) 
Một số nhận xét: vào ngày 21/3 hoặc 
23/9, Mặt Trời sẽ lên thiên đỉnh tại xích 
đạo và vào ngày 22/6 hoặc ngày 22/12, 
Mặt Trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến Bắc 
và chí tuyến Nam. 
Góc phương vị (Azimuth) là góc giữa 
vector bắc và mặt phẳng chiếu vuông góc 
của Mặt Trời xuống mặt phẳng xích đạo; 
góc phương vị có thể được tính theo công 
thức: 
sin	௦ 	ൌ 	 ୡ୭ୱ		ୱ୧୬	ୡ୭ୱ	 (5) 
Hệ số hiệu chỉnh thời gian (tính bằng 
phút) tại vị trí khảo sát trong múi giờ (giờ 
GMT) của vị trí đó khi xét đến ảnh hưởng 
của độ lệch tâm EoT được tính theo 
phương trình 6 (với LOD là kinh độ của 
vị trí khảo sát): 
LMT = 4.(LOD – LSMT) + EoT (6) 
Hình 2. Mô tả góc cao độ 
và góc phương vị của Mặt Trời 
ܮܯܵܶ ൌ 15°. ܶீ ெ் (7) 
Trong phương trình 7, hệ số 15° chính là 
góc quay được của Trái Đất mỗi giờ (một 
ngày Trái Đất quay được 360° trong vòng 
24 giờ); LMST được hiểu là thời gian qui 
đổi theo phút của múi giờ (giờ GMT). 
Trên cơ sở đó có thể tính được góc giờ tại 
vị trí quan sát: 
߱ ൌ 15°. ሺܣܵܶ െ 12ሻ (8) 
ܣܵܶ ൌ ܮܯܶ ൅ ܧ݋ܶ േ 4°. ሺܮܯܵܶ െ ܮܱܦሻ	 
(9) 
Theo qui ước này, vào buổi sáng góc giờ 
sẽ mang giá trị qui ước là âm và vào buổi 
chiều giờ góc sẽ mang giá trị qui ước là 
dương. 
Năng lượng ánh sáng và cường độ bức xạ 
phát ra từ Mặt Trời sẽ tỉ lệ với bình 
phương khoảng cách tới điểm nhận bức 
xạ. Cường độ bức xạ chiếu tới Trái Đất sẽ 
tỉ lệ với bình phương khoảng cách thực 
giữa Trái Đất và Mặt Trời (Gex) được tính 
bởi phương trình sau [5]: 
ܩ௘௫ ൌ ܩ଴. ቀோೌೡோ ቁ
ଶ
 (10) 
trong ®ã Rav lμ kho¶ng c¸ch trung b×nh 
gi÷a MÆt Trêi vμ Tr¸i §Êt vμ R lμ kho¶ng 
c¸ch thùc gi÷a MÆt Trêi vμ Tr¸i §Êt øng 
víi thêi ®iÓm cÇn kh¶o s¸t. Theo c¸c sè 
liÖu tÝnh to¸n thèng kª th× tØ lÖ kho¶ng 
c¸ch thùc so víi kho¶ng c¸ch trung b×nh 
sÏ phô thuéc vμo ngμy qui ®æi trong n¨m 
vμ cã gi¸ trÞ kho¶ng: 
ቀோೌೡோ ቁ
ଶ ൌ 1 ൅ 0,0333. cos ቀଶగேଷ଺ହቁ (11) 
Thay thế phương trình 11 vào phương 
trình 10 ta có: 
ܩ௘௫ ൌ ܩ଴. ቀ1 ൅ 0,0333. cos ቀଶగேଷ଺ହቁቁ (12) 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 51
Gex chÝnh lμ cường ®é bøc x¹ n¨ng lượng 
mÆt trêi chiÕu xuèng Tr¸i §Êt. 
Cường ®é bøc x¹ cña MÆt Trêi trªn mÆt 
®Êt (GT) được hiÓu lμ bøc x¹ cña MÆt Trêi 
xuyªn qua bÇu khÝ quyÓn xuèng tíi ®é cao 
mùc nước biÓn. Bøc x¹ mÆt trêi trªn mÆt 
®Êt bao gåm hai thμnh phÇn: phÇn chiÕu 
xuèng trùc tiÕp (GB) vμ phÇn t¸n x¹ bëi 
c¸c ®¸m m©y vμ tÇng khÝ quyÓn (GD). 
(GD).GT=GB+GD (13) 
Khi chïm bøc x¹ mÆt trêi ngoμi Tr¸i §Êt 
®i qua bÇu khÝ quyÓn, mét phÇn cña chïm 
tia nμy bÞ hÊp thô bëi bÇu khÝ quyÓn. 
Th«ng thường ®èi víi mét ngμy trêi 
quang, 70% bøc x¹ mÆt trêi xuèng Tr¸i 
§Êt lμ bøc x¹ mÆt trêi trùc tiÕp. Theo m« 
h×nh ASHRAE, bøc x¹ mÆt trêi trùc tiÕp 
tíi bÒ mÆt tr¸i ®Êt (GB, nom) cã thÓ được 
tÝnh như sau: 
sin
,
K
B nomG Ae 
 (14) 
Trong đó A là một thông lượng biểu kiến 
chiếu tới bề mặt trái đất và K là độ sâu 
quang học (đại lượng này không thứ 
nguyên). A và K phụ thuộc vào ngày qui 
đổi trong năm và có thể được tính theo 
công thức thực nghiệm như sau: 
 3601160 75sin 275
365
A N (15) 
 3600,174 0,035sin 100
365
K N (16) 
Theo đó, cường độ bức xạ mặt trời trực 
tiếp trên độ cao mực nước biển GB có thể 
được tính theo công thức 17. 
GB=GB,nomsin (17) 
ViÖc tÝnh to¸n phÇn n¨ng lượng t¸n x¹ 
thùc tÕ rÊt khã so víi tÝnh to¸n bøc x¹ mÆt 
trêi trùc tiÕp. PhÇn t¸n x¹ phô thuéc vμo 
líp khÝ quyÓn vμ tÇng m©y. Mét phÇn 
n¨ng lượng chiÕu xuèng Tr¸i §Êt sÏ bÞ 
ph¶n x¹ tõ bÒ mÆt trë l¹i bÇu trêi vμ mét 
phÇn t¸n x¹ xuèng mÆt ®Êt. Theo m« h×nh 
®¼ng hướng (coi lượng t¸n x¹ ®Õn mét ®Þa 
®iÓm cã cường ®é b»ng nhau tõ mäi 
hướng), n¨ng lượng t¸n x¹ cã thÓ xÊp xØ 
b»ng: 
 3600,095 0,04sin 100
365D B
G N G (18) 
3. XÂY DỰNG CÔNG CỤ MÔ PHỎNG VỊ 
TRÍ MẶT TRỜI VÀ CƯỜNG ĐỘ SÁNG 
TỚI TRÁI ĐẤT THEO THỜI GIAN VÀ VỊ 
TRÍ ĐỊA LÝ 
Trên cơ sở lý thuyết đã trình bày ở trên, 
chúng tôi xây dựng thuật toán và lập trình 
xây dựng công cụ mô phỏng cường độ 
bức xạ năng lượng mặt trời theo thời gian 
và vị trí địa lý trên Matlab/GUI. Công cụ 
này cho phép tính toán và mô phỏng vị trí 
tương đối của Trái Đất và Mặt Trời, 
cường độ bức xạ của mặt trời trên bề mặt 
trái đất... Sơ đồ khối của thuật toán này 
được mô tả trong hình 3. 
Hình 4 là giao diện chính của công cụ mô 
phỏng vị trí và cường độ bức xạ của Mặt 
Trời tới Trái Đất. 
D÷ liÖu ®Çu vμo gåm: täa ®é ®Þa lý, ngμy 
th¸ng, mói giê, sè ®iÓm tÝnh trªn ®å thÞ... 
Ngoμi ra ®Ó thuËn tiÖn trong sö dông, 
c«ng cô nμy cho phÐp người dïng chän 
nhËp vÞ trÝ cÇn kh¶o s¸t theo mét sè ®Þa 
danh được t¹o s½n trªn nÒn file excel, tiÕp 
®ã d÷ liÖu sÏ tù ®éng cËp nhËp c¸c th«ng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 52
tin vÒ kinh ®é vμ vÜ ®é, mói giê cña ®iÓm 
cÇn kh¶o s¸t. 
D÷ liÖu ®Çu ra gåm: gãc cao ®é, gãc 
phương vÞ, cường ®é bøc x¹ mÆt trêi t¹i 
c¸c ®iÓm trªn bÒ mÆt khÝ quyÓn, t¹i c¸c 
®iÓm ®o trªn Tr¸i §Êt. D÷ liÖu nμy được 
tÝnh theo tõng ngμy víi kho¶ng thêi gian 
tÝnh được cμi ®Æt, sau ®ã khi tÝnh to¸n 
c«ng cô cho phÐp xuÊt ®å thÞ m« pháng 
(cöa sæ bªn tr¸i giao diÖn chÝnh) hoÆc xuÊt 
d÷ liÖu dưới d¹ng sè. 
Người dùng có thể khảo sát các dữ liệu 
đầu ra hoặc dựng đồ thị trên cùng một 
trục trong nhiều ngày. 
Hình 3. Sơ đồ khối thuật toán mô phỏng vị trí của Mặt Trời và bức xạ tới Trái Đất theo thời gian 
Hình 4. Giao diện của phần mềm mô phỏng vị trí của Mặt Trời và bức xạ tới Trái Đất theo thời gian 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 53
4. KẾT QUẢ 
Hình 5A. mô phỏng góc cao độ (Alitude angle) 
và góc phương vị (Azimuth angle) tại thành 
phố Hà Nội ngày 1 tháng 2 
Mét kÕt qu¶ m« pháng gãc cao ®é vμ gãc 
phương vÞ cña thμnh phè Hμ Néi (vÜ ®é 
21o 02’ 00” b¾c, kinh ®é 105o 51’ 00” 
®«ng) ngμy 1 th¸ng 12 như trong h×nh 5A; 
trong ®ã trôc hoμnh lμ trôc thêi gian trong 
ngμy qui ®æi theo phót (0 giê 00 phót sÏ 
tương øng víi gi¸ trÞ phót 0), trôc tung lμ 
gi¸ trÞ gãc, tÝnh theo ®é (tÝnh chung cho c¶ 
gãc cao ®é vμ gãc phương vÞ). 
Hình 5B. Minh họa vị trí của Mặt Trời 
tại thành phố Hà Nội ngày 1 tháng 12 
Quan s¸t trªn ®å thÞ thÊy gãc cao ®é lín 
nhÊt (®iÓm Al-2) gÇn trïng víi gãc 
phương vÞ b»ng 0 (®iÓm Az-2, MÆt Trêi 
trïng víi phương nh×n hướng vÒ phÝa b¾c) 
vμo thêi ®iÓm kho¶ng 11 giê 45 phót 
trong ngμy (tøc lμ vμo kho¶ng gi¸ trÞ 705 
phót qui ®æi øng víi trôc tung cña ®å thÞ). 
Ngoμi ra đường phương vÞ cũng cho thÊy 
thêi ®iÓm r¹ng s¸ng (®iÓm Al-, kho¶ng 
thêi gian 380 phót quy ®æi - gãc cao ®é 
vượt qua 0) còng lμ thêi ®iÓm gãc phương 
vÞ øng víi gi¸ trÞ trªn trôc tung vμo 
kho¶ng -65o (®iÓm Az-1); ®iÒu nμy cho 
biÕt MÆt Trêi kh«ng ë hướng chÝnh ®«ng 
mμ ë gãc kho¶ng 65o ®«ng nam. Gãc cao 
®é còng cho thÊy MÆt Trêi lÆn (®iÓm 
A1-3, gãc cao ®é tiÕn tíi 0) vμo kho¶ng 
1035 thêi ®iÓm phót quy ®æi, tøc kho¶ng 
17 giê 15 phót. H×nh 5B minh häa vÞ trÝ 
cña MÆt Trêi nh×n tõ ®iÓm kh¶o s¸t. 
Một kết quả mô phỏng để so sánh về 
cường độ bức xạ của Mặt Trời tại mặt đất 
cho khu vực thành phố Hà Nội và khu vực 
thành phố Hồ Chí Minh (vĩ độ 10° 50’ 
00” bắc, kinh độ 106° 37’ 58” đông) vào 
ngày 1 tháng 5 như hình 6. Kết quả này 
được thực hiện mô phỏng trong điều kiện 
bỏ qua sự suy giảm bức xạ do hấp thụ và 
phản xạ của mây. Các kết quả trên hình 
thể hiện mặt trời xuất hiện vào khoảng 6 
giờ sáng (ứng với điểm qui đổi khoảng 
360 phút), và lặn vào khoảng 18 giờ (ứng 
với điểm qui đổi khoảng 1080 phút) và 
cường độ bức xạ lớn nhất tại thời điểm 
khoảng 12 h, trưa khi đó cường độ bức xạ 
vào khoảng 1050 W/m2 đối với Hà Nội và 
1100 W/m2 đối với thành phố Hồ Chí 
Minh). 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 54
Hình 6. Mô phỏng so sánh cường độ sáng 
tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh 
Hình 7. Mô phỏng bức xạ mặt trời ngày 18 trên 
tại bề mặt khí quyển và Trái Đất tại Hà Nội 
KÕt qu¶ tÝnh to¸n m« pháng kÕt qu¶ so 
s¸nh cường ®é bøc x¹ t¹i bÒ mÆt khÝ 
quyÓn vμ bÒ mÆt tr¸i ®Êt t¹i Hμ Néi ngμy 1 
th¸ng 8 như trong h×nh 7. M« pháng nμy 
cho thÊy t¹i thêi ®iÓm cường ®é bøc x¹ 
lín nhÊt vμo kho¶ng 12 giê. Đường phÝa 
trªn (đường xanh) lμ cường ®é bøc x¹ t¹i 
bÒ mÆt khÝ quyÓn; gi¸ trÞ lín nhÊt vμo 
kho¶ng 1330 W/m2. Đường phÝa dưới 
(đường mμu vμng) lμ cường ®é bøc x¹ ë 
bÒ mÆt tr¸i ®Êt, gi¸ trÞ lín nhÊt chØ cßn 
kho¶ng 1030 W/m2 (do bÞ suy gi¶m bëi 
khÝ quyÓn). 
Một kết quả khác tính toán mô phỏng bức 
xạ mặt trời trong ngày mồng 1 tại các 
tháng khác nhau từ tháng 1 đến tháng 6 
tại thành phố Hà Nội như hình 8 (các 
đường được đánh số từ 1 đến 6 ứng với 
các tháng). Kết quả cho thấy cường độ 
bức xạ thay đổi rõ rệt từ mức cường độ 
bức xạ khoảng 740 W/m2 trong tháng 1 đã 
tăng lên đến khoảng 1130 W/m2 trong 
tháng 6. Ngoài ra thông qua các đường 
bức xạ này ta cũng có thể dễ dàng quan 
sát thấy thời gian xuất hiện cường độ bức 
xạ (ban ngày) của các tháng mùa hè tăng 
lên nhiều so với các tháng mùa đông. 
Hình 8. Mô phỏng bức xạ mặt trời 
trong các ngày mồng 1 của các tháng 1 
đến tháng 6 tại Hà Nội 
5. KẾT LUẬN 
Các thiết bị đo bức xạ mặt trời như 
nhật xạ kế (pyranometer, solarimeter), 
trực xạ kế (pyrheliometer), nhật xạ ký 
(actinography) thường được lắp đặt tại 
các địa điểm được lựa chọn ở các vùng cụ 
thể. Trên thực tế, để thực hiện đo và tổng 
hợp dữ liệu đo này có chi phí khá lớn nên 
không thể đặt chúng tại mọi điểm trên 
Trái Đất. Các tính toán này cũng được 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 19 55
dùng để dự báo năng lượng mặt trời bức 
xạ ở mọi địa điểm trên Trái Đất. Nó có ý 
nghĩa đặc biệt trong việc xác định dữ liệu 
tại những vị trí không có hoặc chưa thể 
lắp đặt được thiết bị đo năng lượng mặt 
trời. 
Các giá trị mà công cụ mô phỏng này tính 
được mặc dù không mới, tuy nhiên kết 
quả mô phỏng giúp người dùng nhanh 
chóng có được đồ thị mô phỏng trong 
nhiều ngày; mô phỏng này giúp người 
dùng dễ dàng so sánh, phân tích các kết 
quả. Kết quả này là cơ sở cho việc tính 
chọn hướng lắp đặt các thiết bị khai thác 
năng lượng mặt trời (dàn pin mặt trời, 
thiết bị thu nhiệt) ở một vị trí bất kỳ để 
đảm bảo năng lượng bức xạ chiếu tới nó 
là lớn nhất. Ngoài ra, các kết quả mô 
phỏng cũng là cơ sở cho việc tích phân để 
dự báo tổng năng lượng chiếu đến một 
điểm bất kỳ. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] https://www.equinor.com/en/how-and-why/sustainability/energy-perspectives.html, 2018. 
[2] IRENA, Global Energy transformation: A roadmap to 2050 (2019 edition). International 
Renewable Energy Agency, 2019. 
[3] S. Radiation and D. Models, Solar Radiation and Daylight Models. Elsevier, 2004. 
[4] V. Badescu, Modeling Solar Radiation at the Earth’s Surface. Spinger, 2008. 
[5] T. Khatib, Modeling of photovoltaic systems using MATLAB. Wiley, 2016. 
[6] “https://www.pveducation.org/pvcdrom/terrestrial-solar-radiation,” 2018. 
Giới thiệu tác giả: 
Tác giả Phạm Anh Tuân nhận bằng Thạc sĩ ngành kỹ thuật điện năm 2006, 
nhận bằng Tiến sĩ ngành khoa học vật liệu năm 2017 tại Trường Đại học 
Bách khoa Hà Nội. Tác giả hiện là giảng viên Khoa Kỹ thuật điện, Trường 
Đại học Điện lực. 
Lĩnh vực nghiên cứu: vật liệu pin mặt trời và mô phỏng hệ thống điện mặt trời. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
 Số 19 46